Northwestern大学の研究チームが、お茶を淹れるプロセスが水中の鉛や他の重金属を自然に除去することを実証した。ACS Food & Science Technologyジャーナルに発表された新研究によると、一般的な抽出方法で最大15%の鉛が茶葉に吸着され、飲料水から除去されるという予想外の健康効果が明らかになったのである。

研究が明らかにした茶葉の浄化効果

Northwestern Universityの研究チームは、お茶を淹れるという日常的な行為が、水から鉛やカドミウムなどの有害な重金属を自然に除去する効果があることを科学的に証明した。研究成果は、学術誌『ACS Food Science & Technology』に掲載され、世界中で飲まれているお茶が、人々の健康に知らず知らずのうちに貢献している可能性を示唆している。

実験の結果、マグ1杯の水にティーバッグ1つを入れ、3〜5分間抽出するという一般的なお茶の入れ方で、水中の鉛の約15%を除去できることが判明した。これは10ppm（100万分の10）という高濃度の鉛汚染水においても有効であった。鉛以外にも、クロム、カドミウムなどの重金属も同様に除去されることが確認されている。

研究を主導した材料科学の専門家であるVinayak Dravid教授は、「私たちは、誰にでもお茶の葉を浄水器として使い始めることを勧めているわけではありません」と前置きしつつ、「今回の研究の目的は、お茶が重金属を吸着する能力を定量的に評価することでした。この効果を明確に示すことで、世界中の人々が日常的にお茶を飲むことが、重金属への曝露を減らすことに貢献する可能性を示したいと考えました」と述べている。

重金属除去のメカニズムと影響要因

研究チームは、市販されている様々な種類のティーバッグと茶葉を使用し、実験を行った。紅茶、緑茶、ウーロン茶、白茶などの伝統的なお茶に加え、カモミールやルイボスティーも比較対象としている。実験では、鉛、クロム、カドミウムなどの重金属を意図的に添加した水を使用し、通常お茶を淹れるのと同じ方法で抽出。抽出時間やティーバッグの種類、茶葉の種類などが重金属の吸着能力に与える影響を詳細に分析した。

吸着のしくみ

お茶の葉が重金属を除去するメカニズムは、主に物理的な吸着（adsorption）によるものである。吸着とは物質が他の物質の表面に付着する現象で、吸収（absorption）とは異なるのだ。

「茶葉には、吸着材として有用な高い活性表面積があり、これが茶葉から風味の化学物質を水中に急速に放出する能力の源でもあります」とShindel氏は説明している。金属イオンは磁石が冷蔵庫のドアにくっつくのと同様に、材料の表面に付着するのである。そのため、粒子が付着できる面積が大きいほど、除去効果が高まる。

効果を左右する三つの要因

1．ティーバッグの素材

研究者たちは茶葉なしのバッグのみでテストした結果、綿とナイロン製のバッグはわずかな量の汚染物質しか吸着しないのに対し、セルロース製のバッグは驚くほど効果的であることを発見したのだ。

「ナイロン製のティーバッグはマイクロプラスチックを放出するという問題もありますが、現在使用されているティーバッグの大部分はセルロースなどの天然素材で作られている。これらはセルロースの微粒子を放出する可能性がありますが、それは私たちの体が処理できる繊維にすぎません」とShindel氏は指摘している。

2．お茶の種類と挽き具合

細かく挽いた茶葉、特に紅茶の葉は、丸ごとの茶葉よりもわずかに多くの金属イオンを吸着した。

「茶葉が紅茶に加工されるとき、しわくちゃになり、毛穴が開く」とShindel氏は説明する。「それらのしわと毛穴がさらに表面積を追加するのです。葉を挽くことでも表面積が増加し、結合のためのさらなる容量が提供されます」。

テストした茶の種類の中では、紅茶、緑茶、白茶が鉛イオン濃度を最も大きく低減させ、烏龍茶、ルイボス茶、カモミール茶よりも優れた効果を示したのである。

3．抽出時間

すべての要因の中で最も重要だったのは抽出時間である。抽出時間が長いほど、より多くの汚染物質が吸着された。

「数秒間だけお茶を入れる人もいますが、そのような場合は多くの浄化効果は得られません。しかし、より長時間、あるいは一晩中お茶を抽出する場合—アイスティーのように—水中の金属のほとんど、あるいはほぼすべてを回収することになるでしょう」とShindel氏は述べている。

公衆衛生への影響

この研究結果は、日常的なお茶の消費が公衆衛生に対して予想外の利益をもたらす可能性を示唆しているのである。重金属への暴露は、心臓病や脳卒中などの様々な健康問題と関連していることが知られている。

「人口全体で、人々が1日に余分に1杯のお茶を飲むと、時間の経過とともに重金属への暴露と密接に関連している病気の減少が見られるかもしれません」とShindel氏は述べている。「あるいは、お茶をより多く飲む人口が、お茶の消費量が少ない人口よりも心臓病や脳卒中の発生率が低い理由を説明するのに役立つかもしれないのです」。

研究者たちは、世界の高資源地域では水中の重金属濃度がそのような高レベルに達する可能性は低く、また水質危機が発生した場合、お茶を入れるだけでは問題は解決しないと注意点も指摘している。しかし、この研究は特に水質問題が一般的な地域において、日常的なお茶の消費がもたらす可能性のある健康上の利益に新たな視点を提供しているのである。

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論文

• ACS Food Science & Technology: Brewing Clean Water: The Metal-Remediating Benefits of Tea PreparationClick to copy article link

参考文献

• EurekAlert!: Brewing tea removes lead from water